(57)【要約】【課題】姿勢制御時の背もたれ、足掛け部等の移動によって生ずる間隙の変化、特に間隙が狭小になってゆく時、その間に挟まれたり衝突したりする人体、機材等の事故を未然に防止する安全機構を備えた歯科用チェアユニットを提供する。【解決手段】背もたれの背面先端部に配設され非接触で台座との間の侵入物体を検出する侵入物体検出用センサと、足掛けの先端部に配設され非接触で台座又は床面との間の侵入物体を検出する侵入物体検出用センサと、スピットン側ハンドレストの基部後方に配設され背もたれのスピットン側の側面とアシスタントホルダ間の間隙又はその間の侵入物体を非接触で検出する侵入物体検出用センサ及び、ハンドレストの側面とスピットンの側面間の侵入物体を非接触で検出する侵入物体検出用センサを備え、各センサからの検出信号を受けて処理しチェアユニットに、人体、機材等の事故を未然に防止するための姿勢制御を指令するＣＰＵを備えてなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
椅子の台座の上で昇降する座部と、起伏する背もたれと、足掛けと、該足掛けの先端に設けられた足置き台とを有してなり、チェアの姿勢制御が行われる歯科用チェアユニットにおいて、
前記背もたれの背面先端部に配設された非接触で背もたれ背面と台座との間に侵入した物体を検出する侵入物体検出用センサと、
前記足掛けの先端下部に配設された非接触で足掛けと台座又は床面との間に侵入した物体を検出する侵入物体検出用センサと、
前記の各センサからの検出信号を受けて処理し、チェアユニットに緊急停止又は安全な位置に移動するように姿勢制御を指令するＣＰＵを備えてなることを特徴とする安全機構を備えた歯科用チェアユニット。
【請求項２】
角度が変化するスピットン及び、該スピットンの前方にアームを引き出すことができかつ、角度が変化するアシスタントホルダを有してなり、チェアの姿勢制御が行われる歯科用チェアユニットにおいて、
前記チェアユニットのスピットン側ハンドレストの基部後方に配設された、前記チェア背もたれのスピットン側の側面と、アシスタントホルダ間の間隙又はその間に侵入した物体を非接触で検出する侵入物体検出用センサ及び、
前記ハンドレストの側面とスピットンの側面間に侵入した物体を非接触で検出する侵入物体検出用センサとを備え、
前記の各センサからの検出信号を受けて処理し、チェアユニットに緊急停止又は安全な位置に移動するように姿勢制御を指令するＣＰＵを備えてなることを特徴とする安全機構を備えた歯科用チェアユニット。
【請求項３】
前記侵入物体検出用センサが、半導体撮像素子のビデオカメラであることを特徴とする請求項１又は２に記載の安全機構を備えた歯科用チェアユニット。
【請求項４】
前記侵入物体検出用センサが、超音波式センサであることを特徴とする請求項１又は２に記載の安全機構を備えた歯科用チェアユニット。
【請求項５】
前記侵入物体検出用センサが、光電子式センサであることを特徴とする請求項１又は２に記載の安全機構を備えた歯科用チェアユニット。
【請求項６】
前記センサの作動範囲が、一定の背もたれの起伏角度及び足掛けの開閉角度と連動して作動することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の安全機構を備えた歯科用チェアユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
姿勢制御時の移動によって生ずる間隙に係り、特に間隙が狭小になってゆく時その間に挟まれたり又は衝突したりすることによる人体、機材等の事故を未然に防止するための安全機構を備えた歯科用チェアユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
歯科用チェアユニットのチェアの、背もたれの起伏、足掛けの開閉及び座部、足置き台の上下等の姿勢制御において、対床面、対座部取り付け台座との間隙は、前記起伏角度及び昇降の位置によってその間隙が異なる。
例えば、背もたれの起伏角度が閉じ、座部が上昇位置にあり、また足掛け角度が開くと対床面、対座部取り付け台座との間隙は大きく、足置き台と対床面との間隙も大きい。
上記の状態にあるとき、その間隙に人体又は機材等の物体が侵入したのに気づかず、前記と逆の姿勢制御を行った場合、前記の間隙は次第に狭くなって行き、遂には人体又は機材等の侵入物体に衝突あるいは、物体を挟み込んでしまい、損傷等の事故が発生する場合があった。
事故が起きてしまった後の緊急停止や復帰等の処置については、その手段が開示されている。
【特許文献１】特開昭６２−１６７６４号公報
【特許文献２】特開平７ー９６０１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、事故発生後の処置では損傷を免れることはできないので、事故発生の要因を検知して、人体、機材等の事故を未然に防止することができる安全装置を備えた歯科用チェアユニットを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記に鑑み、本発明者等は鋭意実験研究の結果、下記の手段によりこの課題を解決した。
（１）椅子の台座の上で昇降する座部と、起伏する背もたれと、足掛けと、該足掛けの先端に設けられた足置き台とを有してなり、チェアの姿勢制御が行われる歯科用チェアユニットにおいて、前記背もたれの背面先端部に配設された非接触で背もたれ背面と台座との間に侵入した物体を検出する侵入物体検出用センサと、前記足掛けの先端下部に配設された非接触で足掛けと台座又は床面との間に侵入した物体を検出する侵入物体検出用センサと、前記の各センサからの検出信号を受けて処理し、チェアユニットに緊急停止又は安全な位置に移動するように姿勢制御を指令するＣＰＵを備えてなることを特徴とする安全機構を備えた歯科用チェアユニット。
【０００５】
（２）角度が変化するスピットン及び、該スピットンの前方にアームを引き出すことができかつ角度が変化するアシスタントホルダを有してなり、チェアの姿勢制御が行われる歯科用チェアユニットにおいて、前記チェアユニットのスピットン側ハンドレストの基部後方に配設された、前記チェア背もたれのスピットン側の側面と、アシスタントホルダ間の間隙又はその間に侵入した物体を非接触で検出する侵入物体検出用センサ及び、前記ハンドレストの側面とスピットンの側面間に侵入した物体を非接触で検出する侵入物体検出用センサとを備え、前記の各センサからの検出信号を受けて処理し、チェアユニットに緊急停止又は安全な位置に移動するように姿勢制御を指令するＣＰＵを備えてなることを特徴とする安全機構を備えた歯科用チェアユニット。
（３）前記侵入物体検出用センサが、半導体撮像素子のビデオカメラであることを特徴とする前項（１）又は（２）に記載の安全機構を備えた歯科用チェアユニット。
【０００６】
（４）前記侵入物体検出用センサが、超音波式センサであることを特徴とする前項（１）又は（２）に記載の安全機構を備えた歯科用チェアユニット。
（５）前記侵入物体検出用センサが、光電子式センサであることを特徴とする前項（１）又は（２）に記載の安全機構を備えた歯科用チェアユニット。
（６）前記センサの作動範囲が、一定の、背もたれの起伏角度及び足掛けの開閉角度と連動して作動することを特徴とする前項（１）〜（５）のいずれか１項に記載の安全機構を備えた歯科用チェアユニット。
【発明の効果】
【０００７】
１、本発明の請求項１の発明によれば、
背もたれの背面先端部に配設された非接触で背もたれ背面と台座との間に侵入した物体を検出する侵入物体検出用センサと、前記足掛けの先端部に配設された非接触で足掛けと台座又は床面との間に侵入した物体を検出する侵入物体検出用センサとを備え、前記の各センサからの検出信号を受けて処理し、チェアユニットに緊急停止又は安全位置に移動するように姿勢制御を指令するＣＰＵを備えてなるため、上記侵入物体検出用センサで侵入した物体を検知して、チェアユニットを緊急停止又は安全な位置へ移動することができるので、人体、機材等への事故を未然に防止することができる。
２、請求項２の発明によれば、
チェアユニットのスピットン側ハンドレストの基部後方に配設された、前記チェア背もたれのスピットン側の側面と、アシスタントホルダ間の間隙又はその間に侵入した物体を非接触で検出する侵入物体検出用センサ及び、前記ハンドレストの側面とスピットンの側面間に侵入した物体を非接触で検出する侵入物体検出用センサとを備え、前記の各センサからの検出信号を受けて処理し、チェアユニットに緊急停止又は安全位置に移動するように姿勢制御を指令するＣＰＵを備えてなるため、上記侵入物体検出用センサで侵入した物体を検知して、チェアユニットを緊急停止又は安全な位置へ移動することができるので、人体、機材等への事故を未然に防止することができる。
３、請求項３〜５の発明によれば、
侵入物体検出用センサが、半導体撮像素子のビデオカメラ、超音波式センサあるいは光電子式センサ等で構成されるので、非接触で検出できかつ、応答速度が速いため、衝突や挟み込み等の事故発生以前に侵入物体を検知することができる。
４、請求項６の発明によれば、
前記センサの作動範囲が、一定の背もたれの起伏角度及び足掛けの開閉角度と連動して作動するため無駄の無い最適の検出範囲を選択することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の実施の形態を図面によって以下に説明する。
図１は、本発明の安全機構を備えた歯科用チェアユニットの側面及び検出領域を示す外観図で、
図２は図１の平面図である。
図において、１はチェアユニット、２は座部、３は背もたれ、４は足掛け、５は足置き台、６はスピットン、７はアシスタントホルダ、８は背もたれと台座間の検出領域、９は足掛けと台座・床面間の検出領域、１０は背もたれ側面とアシスタントホルダ間の検出領域、１１はハンドレストとスピットン間の検出領域、１２は台座、１３はハンドレスト、１４は基部、１５はライトポール、１６はフットスイッチ、１７はヘッドレスト、４５は床面を示す。
【０００９】
図１及び図２に示すように前述したチェアユニット１において、事故防止のための検出領域は、
背もたれ３の背面先端部に配設された非接触で台座１２との間の侵入物体を検出するセンサによる背もたれと台座間の検出領域８と、
足掛け４の先端下部に配設された非接触で台座１２又は床面４５との間の侵入物体を検出するセンサによる足掛けと台座・床面間の検出領域９と、
チェアユニット１のスピットン６側のハンドレスト１３の基部１４の後方に配設された、チェアの背もたれ３のスピットン６側の側面とアシスタントホルダ７間の間隙又はその間の侵入物体を、非接触で検出するセンサによる背もたれ側面とアシスタントホルダ間の検出領域１０及び、ハンドレスト１３の側面とスピットン６の側面間の侵入物体を非接触で検出するセンサによるハンドレストとスピットン間の検出領域１１である。
【００１０】
上記の詳細を図３及び図４により説明する。
図３は本発明の安全機構を備えた歯科用チェアユニットの姿勢制御と検出領域及びセンサの配置を示す側面図で、
図４は図３の平面図である。
図において、３’は背もたれの移動方向、４’は足掛けの移動方向、６’はスピットンの移動方向、７’はアシスタントホルダの移動方向、１２’は台座の移動方向、１８は背もたれ部エリアセンサ、１９は足掛け部エリアセンサ、２０はアシスタントホルダ部エリアセンサ、２１はスピットン側面部エリアセンサを示す。
チェアの姿勢制御は、台座の移動方向１２’のように上昇又は下降する台座１２と、背もたれの移動方向３’のように垂直位置から後方に起伏する背もたれ３と、足掛けの移動方向４’のように水平位置から垂直まで開閉する足掛け４と、該足掛け４の先端を基点として常に水平位置を保ちながら前記足掛けの開閉と共に上昇及び下降する足置き台５と、またスピットンの移動方向６’のように角度が変化するスピットン６及び、アシスタントホルダの移動方向７’のように、スピットンの前方より支持アームを引き出すことができかつ、角度も変化するアシスタントホルダ７等がそれぞれ制御される。
【００１１】
従って、前述した各検出領域に配設される侵入物体検出用センサは、次のような作用をする。
まず、背もたれ３の背面先端部に配設された非接触で台座１２との間の侵入物体を検出するセンサによる背もたれと台座間の検出領域８のセンサについて述べる。
背もたれ部エリアセンサ１８は、背もたれ３の背面先端部に配設され、非接触で台座１２との間の背もたれと台座間の検出領域８内の侵入物体を検出する。
しかし、背もたれが立位にあるときは台座間はオープンであり、また臥位にあるときは一定値以下には台座１２又は床面４５には近づかないので、監視するのは図３に示したようにその間の一定角度（背もたれ連動角度４４）の範囲でよい。
そしてその範囲を背もたれの起伏角度と連動させれば、無駄なく監視することができる。
【００１２】
上記背もたれ部エリアセンサ１８は、非接触式であれば、特に機種を問わない。
例えば、前記侵入物体検出用センサには、半導体撮像素子のビデオカメラ（デジタルカメラを含む）又は、超音波式センサあるいは、光電子式センサを使用することができる。
上記中例えば、センサがビデオカメラであれば、画角と可視エリアをカメラのヘッド（２２）の光学系によって背もたれと台座間の検出領域８に合わせて選択することができ、物体侵入時には、後の処理回路によりエリア内画像のパターン認識や、輝度情報の変化等により検知することができる。
また、超音波式センサであれば、放射エリアを背もたれと台座間の検出領域８に合わせ、領域内の侵入物体からの反射波の距離を規定すればよく、
さらに、光電子式センサは、赤外線から可視光にいたるまで広い波長領域を使用することが可能であり、照射エリアを光学系により背もたれと台座間の検出領域８に合わせ、領域内の物体からの反射波の距離を規定しておけば、侵入物体を検知することができる。上記何れの手段によっても侵入物体の検出が行われれば、その検出信号はチェア本体に内蔵されているＣＰＵ（３８）に送信され、緊急停止や安全な位置への移動等の処置がとられる（後記）。
【００１３】
同様にして、足掛けと台座・床面間の検出領域９においても侵入物体の検出が行われる。
この足掛けと台座・床面間の検出領域９は前記図３、図４のように下方に対し広角度な円形状の領域の設定を行う。
しかし、足掛け４は臥位（開の角度）にあるときは、足置き台５と共に台座１２及び床４５間はオープンであり、また立位（閉の角度）にあるときは下限値であるため、間隙は一定であるから、監視するのは図３に示したようにその間の一定角度（足掛け連動角度４３）の範囲でよい。
そして、その範囲を足掛け４の開閉角度と連動させれば、無駄なく監視することができる。
【００１４】
そして、背もたれ側面とアシスタントホルダ間の検出領域１０及びハンドレストとスピットン間の検出領域１１については、
この領域は通常、狭い一定間隙を有していることが多いが、アシスタントホルダの移動方向７’により前記アシスタントホルダ７と背もたれ３とが接触する場合があり、またスピットンの移動方向６’によって、本体のハンドレスト１３間に侵入物体を挟み込んだりする場合がある。
従って、この検出領域は図３、４のように特に巾が狭くかつ扇状の領域の設定が行われる。
【００１５】
図５は本発明の安全機構を備えた歯科用チェアユニットのブロック図を示す。
図において、２２、２６、３０、３４はヘッド、２３、２７、３１、３５は検出信号回路、２４、２８、３２、３６は信号処理回路、２５、２９、３３、３７は制御指令回路、３８はＣＰＵ、３９はチェア姿勢制御部、４０は緊急停止、４１は警報、４２はリセット、４３は足掛け連動角度、４４は背もたれ連動角度を示す。
背もたれ部エリアセンサ１８のヘッド２２の検出信号回路２３からの検出信号は、ＣＰＵ３８の信号処理回路２４で受信処理され制御指令回路２５を経由、チェア姿勢制御部３９に送られチェアユニット１は緊急停止４０するとともに警報４１を発する。
そして、前記侵入物体を取り除き、リセット４２により復帰する。
あるいは安全な位置まで自動復帰するように設定してもよい。
また、前述したようにチェア姿勢制御を行う際、チェア姿勢制御部３９からの背もたれ連動角度４４の信号は背もたれ部エリアセンサ１８に接続されており、一定の範囲のみがセンシングされる。
【００１６】
同様に、足掛け部エリアセンサ１９のヘッド２６の検出信号回路２７からの検出信号は、ＣＰＵ３８の信号処理回路２８で受信処理され制御指令回路２９を経由、チェア姿勢制御部３９に送られチェアユニット１は緊急停止４０するとともに警報４１を発する。
そして、前記侵入物体を取り除きリセット４２により復帰する。
あるいは安全な位置まで自動復帰するように設定してもよい。
また、前述したようにチェア姿勢制御を行う際、チェア姿勢制御部３９からの足掛け連動角度４３の信号は前記足掛け部エリアセンサ１９に接続されており、一定の範囲のみがセンシングされる。
【００１７】
さらに、アシスタントホルダ部エリアセンサ２０のヘッド３０の検出信号回路３１からの検出信号は、ＣＰＵ３８の信号処理回路３２で受信処理され制御指令回路３３を経由、チェア姿勢制御部３９に送られチェアユニット１は緊急停止４０するとともに警報４１を発する。
そして、前記侵入物体を取り除きリセット４２により復帰する。
あるいは安全な位置まで自動復帰するように設定してもよい。
【００１８】
同様に、スピットン側面部エリアセンサ２１のヘッド３４の検出信号回路３５からの検出信号は、ＣＰＵ３８の信号処理回路３６で受信処理され制御指令回路３７を経由、チェア姿勢制御部３９に送られチェアユニット１は緊急停止４０するとともに警報４１を発する。
そして、前記侵入物体を取り除きリセット４２により復帰する。
あるいは安全な位置まで自動復帰するように設定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の安全機構を備えた歯科用チェアユニットの側面及び検出領域を示す外観図
【図２】図１の平面図
【図３】本発明の安全機構を備えた歯科用チェアユニットの姿勢制御と検出領域及びセンサの配置を示す側面図
【図４】図３の平面図
【図５】本発明の安全機構を備えた歯科用チェアユニットのブロック図
【符号の説明】
【００２０】
１：チェアユニット
２：座部
３：背もたれ
３’：背もたれの移動方向
４：足掛け
４’：足掛けの移動方向
５：足置き台
６：スピットン
６’：スピットンの移動方向
７：アシスタントホルダ
７’：アシスタントホルダの移動方向
８：背もたれと台座間の検出領域
９：足掛けと台座・床面間の検出領域
１０：背もたれ側面とアシスタントホルダ間の検出領域
１１：ハンドレストとスピットン間の検出領域
１２：台座
１２’：台座の移動方向
１３：ハンドレスト
１４：基部
１５：ライトポール
１６：フットスイッチ
１７：ヘッドレスト
１８：背もたれ部エリアセンサ
１９：足掛け部エリアセンサ
２０：アシスタントホルダ部エリアセンサ
２１：スピットン側面部エリアセンサ
２２、２６、３０、３４：ヘッド
２３、２７、３１、３５：検出信号回路
２４、２８、３２、３６：信号処理回路
２５、２９、３３、３７：制御指令回路
３８：ＣＰＵ
３９：チェア姿勢制御部
４０：緊急停止
４１：警報
４２：リセット
４３：足掛け連動角度
４４：背もたれ連動角度
４５：床面
【図１】
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【図２】
2005177131.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005177131.tif 000006
【図５】
2005177131.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成16年1月14日(2004.1.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
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